化工基礎(chǔ)第二章%2B流體輸送機(jī)械

1、第二章第二章 流體輸送機(jī)械流體輸送機(jī)械作業(yè)題：作業(yè)題：1，2，3，10，11，12 流體輸送機(jī)械流體輸送機(jī)械 為流體提供能量的為流體提供能量的機(jī)械。機(jī)械。 泵泵 輸送液體機(jī)械；輸送液體機(jī)械； 風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī)風(fēng)機(jī)或壓縮機(jī) 氣體輸送機(jī)械。氣體輸送機(jī)械。Z1+gP1= Z2+gP2+2gu12+2gu22+Hf+HZ1g+P1=Z2g+P2+2u122u22+hf+W一、一、 離心泵的離心泵的工作原理工作原理1.1.工作原理：工作原理：第一節(jié)第一節(jié) 離心泵離心泵1.1.葉輪；葉輪；2.2.泵殼；泵殼； .泵軸；泵軸；. .吸吸入管；入管；. .底閥；底閥；. .壓出管壓出管在離心力的作用下，高速流體在

2、渦形通在離心力的作用下，高速流體在渦形通道截面逐漸增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，道截面逐漸增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，液體獲得較高的壓力，進(jìn)入壓出管。液體獲得較高的壓力，進(jìn)入壓出管。 2.2.氣縛現(xiàn)象：氣縛現(xiàn)象：二、離心泵的主要部件二、離心泵的主要部件（一）葉輪（一）葉輪 1.1.敞式葉輪敞式葉輪3.3.敝式葉輪敝式葉輪2.2.半敝式葉輪半敝式葉輪（二）泵殼：（二）泵殼：蝸形蝸形（三）軸封裝置：（三）軸封裝置：密封密封三、離心泵的主要性能參數(shù)三、離心泵的主要性能參數(shù)（一）流量：（一）流量：離心泵的送液能力；離心泵的送液能力；m3/h;（二）揚(yáng)程（二）揚(yáng)程H：泵的壓頭，泵的壓頭，m，單位重量液體流經(jīng)泵后所

3、獲得的能量。影單位重量液體流經(jīng)泵后所獲得的能量。影響泵壓頭的因素：響泵壓頭的因素： 1.泵的結(jié)構(gòu)泵的結(jié)構(gòu)（葉輪大小、彎曲程度）；（葉輪大小、彎曲程度）； 2.轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)速； 3.流量。流量。gPPhH120fHguugPPhH 221221200h壓頭測定實(shí)驗(yàn)：壓頭測定實(shí)驗(yàn)：如果如果P1為真空度，為真空度，P1則為則為負(fù)值，負(fù)值， H f = 0（三）功率與效率（三）功率與效率1、軸功率與有效功率、軸功率與有效功率Ne軸功率軸功率泵軸所需的功率。泵軸所需的功率。有效功率有效功率單位時(shí)間流體所獲得的能量。單位時(shí)間流體所獲得的能量。Pe=qvgH2、效率、效率 = Pe / P軸軸 能量損失的原因：

4、能量損失的原因： (1)泄漏；泄漏； (2)流體流動(dòng)的摩擦損失流體流動(dòng)的摩擦損失(水力損失水力損失)； (3)機(jī)械摩擦損失機(jī)械摩擦損失(機(jī)械損失機(jī)械損失)。（一）離心泵的特性曲線（一）離心泵的特性曲線當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí) H、p、與與qv的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線四、離心泵的特性曲線四、離心泵的特性曲線最高效率點(diǎn)為工作點(diǎn)最高效率點(diǎn)為工作點(diǎn)qvHP（二）離心泵的轉(zhuǎn)速對(duì)特性曲線的影響（二）離心泵的轉(zhuǎn)速對(duì)特性曲線的影響比例定律：比例定律：1212nnqqvv21212)(nnHH 31212)(nnPP轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 20，不變不變（三）液體粘度和密度的影響（三）液體粘度和密度的影響1.粘度的影響粘度的影響

5、 ，qv 、H ，P ， ；產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因： (1) ，hf , H ；(水力損失水力損失 ）(2) ,u ,qv ；(3) ,葉輪前后能量損失葉輪前后能量損失 ， P ；2. 密度影響密度影響 (1) qv不變。不變。qv與泵出口截面有關(guān)。與泵出口截面有關(guān)。 (2) H不變。不變。F離心力離心力 , P2-P1 ( p2-p1) / g 與與 無關(guān)無關(guān) H ( p2-p1) / g (3) , P 五、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)五、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)( (一）管路特性方程與管路特性曲線一）管路特性方程與管路特性曲線fHgugpZH 22 定值gpZ022 gufHHH 0gudllH

6、ef2)(2 2452)(8vefqddllgH24dqvu=kqv2H=H0+kqv2QH泵特性曲線泵特性曲線管路特性曲線管路特性曲線工作點(diǎn)工作點(diǎn)二、工作點(diǎn)二、工作點(diǎn)A三、流量調(diào)節(jié)三、流量調(diào)節(jié)1 1、改變閥門開度、改變閥門開度qvH泵特性曲線泵特性曲線管路特性曲線管路特性曲線工作點(diǎn)工作點(diǎn)關(guān)關(guān)ABfHHH 02452)(8vefqddllgH=kqv22 2、改變泵的轉(zhuǎn)數(shù)、改變泵的轉(zhuǎn)數(shù)qvH泵特性曲線泵特性曲線管路特性曲線管路特性曲線工作點(diǎn)工作點(diǎn)減小減小AB新工作點(diǎn)新工作點(diǎn)1212nnqqvv21212)(nnHH qvH工作點(diǎn)工作點(diǎn)3 3、離心泵的并聯(lián)操作、離心泵的并聯(lián)操作并聯(lián)并聯(lián)AB4 4

7、、離心泵的串聯(lián)操作、離心泵的串聯(lián)操作qvH工作點(diǎn)工作點(diǎn)串聯(lián)串聯(lián)AB六、離心泵的安裝高度和氣蝕現(xiàn)象六、離心泵的安裝高度和氣蝕現(xiàn)象（一）氣蝕現(xiàn)象（一）氣蝕現(xiàn)象01Hg當(dāng)PPv時(shí)Z1+gP1= Z2+gP2+2gu12+2gu22+Hf+H（二）氣蝕余量（二）氣蝕余量1.1.有效氣蝕余量有效氣蝕余量gPgugPhVa)2(2112.2.必須氣蝕余量必須氣蝕余量hahr)2(211gugPgPV葉輪內(nèi)最低壓力點(diǎn)處壓頭葉輪內(nèi)最低壓力點(diǎn)處壓頭泵入口處壓頭泵入口處壓頭飽和蒸氣壓頭飽和蒸氣壓頭hahr，不氣蝕，不氣蝕ha=hr，開始發(fā)生氣蝕，開始發(fā)生氣蝕hahr，嚴(yán)重氣蝕，嚴(yán)重氣蝕（三）離心泵的最大安裝高度（

8、三）離心泵的最大安裝高度1021102fgHgugPHgP102110)2(fgHgugPgPHgPgugPhVa)2(21101Hg100faVgHhgPPH（四）允許氣蝕余量與最大允許安裝高度（四）允許氣蝕余量與最大允許安裝高度ha=hr+0.3100fVgHhgPPH允許100frVgHhgPPHhahr)2(211gugPgPV葉輪內(nèi)最低壓力點(diǎn)處壓頭葉輪內(nèi)最低壓力點(diǎn)處壓頭泵入口處壓頭泵入口處壓頭飽和蒸氣壓頭飽和蒸氣壓頭例題：某離心泵在樣本中查得氣蝕余量為例題：某離心泵在樣本中查得氣蝕余量為2m水柱水柱，現(xiàn)將泵輸送敞口水槽中現(xiàn)將泵輸送敞口水槽中40度的度的清水，若泵吸入口距以上清水，若泵吸入口距以上4m高度處，吸高度處，吸入管的壓頭損失為入管的壓頭損失為1m水柱，大氣壓力為水柱，大氣壓力為0.1MPa。問。問該泵安裝在離水面該泵安裝在離水面4m高處是高處是否合適？否合適？解：解：1、水、水40，P v = 7.377KPa, =992.2kg/m3100fVgHhgPPH允許1281. 92 .992)377. 7100(=6.51m合適合適將將20清水由地面敞口恒液位貯槽送至清水由地面敞口恒液位貯槽送至高為高為20米的常壓吸收塔頂，送液量為米的常壓吸收塔頂，送液量為20m3/h，根據(jù)大致需要的管線長及配備，根據(jù)大致需要的